对轨道交通车站冷冻水系统变频节能技术探讨

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1、轨道交通车站冷冻水系统变频节能技术探讨李丽(上海市隧道工程轨道交通设计研究院)摘要：针对地铁车站冷负荷变化大、对室内温度精度要求不高的特点，提出采用一次泵变流量系统，翠：H锥1OOOO在节能方面有很大的优势，在地铁车站内具有很好的应用前景；同时阐述了一次2泵1变流8量6系4统在2设O计和工程应用上应注意的技术要点以及应采取的相关控制策略。关键词：地铁车站；冷冻水系统；一次泵变流量系统；变频；节能目前，国内大多数已建地铁车站冷水机组的能内部热源组成。它不受维护结构和日照的影响。耗约占空调系统年能耗的30％～40％，水泵能耗约对一座典型地铁车站全日24h的空调负荷进行占6％～8％

2、。随着客流和室外温度的变化，空调季分析：昼问运行时段的用冷范围为车站公共区以及需节里地铁车站的冷负荷在一天(24h)中会有一定的要空调的设备管理用房，晚高峰最大负荷计算为1300变化。如果空调水系统能根据负荷的变化进行工kW(其中公共区860kW，设备管理用房440kW)，夜作，则具有很大的节能空间。近年来，空调一次泵变间停运时段部分设备管理用房仍需空调，其冷负荷为流量系统在民用建筑中不断得到应用。该项节能技260kW，最小负荷仅占最大负荷的20％。以最大负术如何在地铁车站中得到推广和应用，是一个值得荷为基数，全日24h负荷比例计算结果如图1。关注的问题。2地铁空调水系统形式

3、1地铁车站全日冷负荷变化分析常见的地铁空调水系统形式有3种。地铁车站冷负荷主要由人体散热和设备散热等2．1一次泵定流量系统⋯＼．～一／＼⋯／．VVVVVVV图1车站24h空调负荷比例变化目前，国内大部分地铁车站采用的是一次泵定之间的较高压力，使大量的水流动能消耗在克服管流量系统(见图2)。系统中每台冷水机组配备一台路阻力上，导致系统能耗较大。水泵，水泵保持定流量运行并与机组联动。空调机2．2一次泵定流量／--次泵变流量系统组的电动二通调节阀B根据车站负荷调节水流量，一次泵定流量／二次泵变流量系统中机组蒸发回水温度降低，B开度减小，引起输配环路总水量的器水流量仍然维持不变；系统

4、末端采用二通调节阀变化及供回水干管压差的变化。压差控制器根据此调节流量，输配环路根据系统最远端的压差变化变压差调节旁通阀A的开度，以保持流过冷水机组蒸频调节二次泵转速来维持设定的压差值，多余水量发器水流量不变。当负荷增大时，旁通阀A开度减旁通，旁通管不需要设压差控制器。小，反之则开度增大。该系统能在末端负荷变化时节约输送能量，所该系统虽然可以通过调节水流量来控制室内温增加的一组水泵使得机房所需面积增加。地下建筑度，但水泵始终是定流量运行。水泵中有一部分功土建造价高，空间有限，而且地铁车站内末端设备数消耗于旁通循环中，同时水泵扬程所产生供回总管量相对较少。因此，该系统不适合在分

5、站供冷的地《地下工程与隧道))2007年第4期．——49．——维普资讯http://www.cqvip.com图2一次泵定流量系统铁内运用，但在地铁车站采用集中供冷的集中冷站末端仍然安装有二通调节阀B。中已得以应用，例如广州地铁2号线、8号线和广佛在一次泵变流量系统中，如果大系统(公共区线等，主要用来解决每座车站冷却塔设置与规划及空调系统)采用定风量运行，则水系统中的冷量与环保的矛盾。水量基本成比例关系，此时可以采用传统的一台冷2．3一次泵变流量系统水机组对应一台水泵的布置形式。随着制冷技术的发展，冷水机组可以实现变流若大系统采用变风量运行，情况则有所不同。量运行。目前，离心

6、机蒸发器最小冷水流量可降到因为，当空调机组变风量运行时，开始是通过公共区设计流量的30％左右，螺杆机蒸发器最小冷水流量温度的反馈，控制空调机组的送风量，当风量减少到可降到50％～60％。蒸发器最小允许水流量与冷一定程度后，由回风温度控制调节，改变电动二通调水机组品牌有关，不同厂家生产的冷水机组有不同节阀开度大小，从而改变系统水流量。因此，在末端的变流量范围。超过最小流量的设计值，会导致传为变风量系统中，冷量与水量不是比例关系，而是水热管流态变为层流而加快结垢的速度，严重影响机量延缓于冷量的变化，出现“小温差，大流量”的情组的COP值。而在正常范围内的蒸发器水流量变况。可能出现

7、冷量减少到一半，即可以关掉一台冷化，不会对机组的COP值及稳定性产生影响。因水机组的时候，系统的水流量则高于额定流量的此，一次泵变流量系统开始得到应用。相对于一次5O％，即需要运行两台水泵。泵定流量及二次泵变流量系统，它的优点在于：①降在地铁水系统布置中，若末端采用变风量系统，低了系统中水泵的能耗；②降低了冷水机组的能耗；水路布置宜采用水泵并联，然后再与冷水机组串联③取消了二次泵，节省了投资及土建空间。对于地的布置方式(见图3)。铁空调水系统而言，关键是具有了前两种优势。一次泵变流量系统最有价值的作用，